SmirnovaVYu/report.md

@@ -0,0 +1,89 @@
+# Отчёт по лабораторной работе
+
+## Цель работы
+
+Реализовать три структуры данных «с нуля» (связный список, хеш-таблица, двоичное дерево поиска), применить их для хранения записей телефонного справочника и экспериментально сравнить производительность основных операций.
+
+## Параметры эксперимента
+
+- Количество записей: 10000
+- Количество повторов каждого теста: 5
+- Размер хеш-таблицы: 1000 корзин
+
+## Результаты экспериментов
+
+### 1. Связный список
+
+| Режим | Вставка (сек) | Поиск (сек) | Удаление (сек) |
+|-------|---------------|-------------|----------------|
+| Случайный | 3.0333 | 0.0231 | 0.0157 |
+| Отсортированный | 2.8224 | 0.0027 | 0.0003 |
+
+### 2. Хеш-таблица
+
+| Режим | Вставка (сек) | Поиск (сек) | Удаление (сек) |
+|-------|---------------|-------------|----------------|
+| Случайный | 0.1966 | 0.0007 | 0.0004 |
+| Отсортированный | 0.1950 | 0.0001 | 0.0001 |
+
+### 3. Двоичное дерево поиска (BST)
+
+| Режим | Вставка (сек) | Поиск (сек) | Удаление (сек) |
+|-------|---------------|-------------|----------------|
+| Случайный | 0.0116 | 0.0001 | 0.0001 |
+| Отсортированный | 3.0238 | 0.0003 | 0.0004 |
+
+## Анализ результатов
+
+### 1. Влияние порядка данных на BST
+
+На отсортированных данных BST деградирует с O(log n) до O(n).  
+Время вставки увеличилось с 0.0116 до 3.0238 секунд — в 259.6 раз.
+
+### 2. Почему хеш-таблица не чувствительна к порядку
+
+Хеш-функция распределяет элементы случайно, порядок ввода не влияет на позицию элемента.
+
+Разница между случайным и отсортированным порядком:
+- Вставка: 0.1966 vs 0.1950
+- Отношение: 0.99x (почти не чувствительна)
+
+### 3. Почему связный список медленный при поиске
+
+Поиск требует последовательного прохода O(n) без возможности индексации.
+Поэтому связный список хорош только когда записей мало. 
+Для больших телефонных справочников он не подходит.
+
+Сравнение скорости поиска (случайные данные):
+- LinkedList: 0.0231 сек
+- HashTable: 0.0007 сек (в 30.9 раз быстрее)
+- BST: 0.0001 сек
+
+### 4. Сравнение удаления
+
+| Структура | Сложность | Время на 50 удалений (случайные данные) |
+|-----------|-----------|------------------------------------------|
+| Связный список | O(n) | 0.0157 сек |
+| Хеш-таблица | O(1) в среднем | 0.0004 сек |
+| BST | O(log n) в среднем | 0.0001 сек |
+
+## Вывод:
+
+| Задача | Рекомендация | Почему |
+|--------|-------------|--------|
+| Частый поиск | Хеш-таблица | O(1) в среднем, не зависит от порядка |
+| Частые вставки/удаления | Хеш-таблица | Амортизированное O(1) |
+| Нужен отсортированный вывод | Сбалансированное дерево (AVL/Red-Black) | In-order обход даёт сортировку |
+| Мало данных (<100 элементов) | Связный список или массив | Простота, накладные расходы не оправданы |
+| Последовательный доступ (очередь/стек) | Связный список | Вставка/удаление в начало/конец за O(1) |
+
+## Заключение
+
+Эксперимент наглядно демонстрирует:
+1. **BST без балансировки опасен** — на отсортированных данных он деградирует до O(n)
+2. **Хеш-таблица стабильна** — её производительность не зависит от порядка входных данных
+3. **Связный список** подходит только для специфических задач с малым объёмом данных
+
+## Дата выполнения
+
+2026-05-21 14:44:41

SmirnovaVYu/results.csv

@@ -0,0 +1,19 @@
+Структура,Режим,Операция,Повтор1,Повтор2,Повтор3,Повтор4,Повтор5,Среднее,Стд_откл
+linkedlist,случайный,вставка,3.030525333015248,3.011153083993122,3.067337290965952,3.026814332988579,3.0305452499887906,3.0332750581903385,0.018473609585193725
+linkedlist,случайный,поиск,0.023072624986525625,0.023000167042482644,0.023063208034727722,0.023132542031817138,0.023077582998666912,0.02306922501884401,4.2179776992719985e-05
+linkedlist,случайный,удаление,0.01565887499600649,0.01571191701805219,0.01575241598766297,0.015799874963704497,0.015716666996013373,0.015727949992287903,4.674933972158777e-05
+linkedlist,отсортированный,вставка,2.7900312499841675,2.842725833004806,2.8324795000371523,2.8226387499598786,2.824206833029166,2.822416433203034,0.01769628256337186
+linkedlist,отсортированный,поиск,0.0026340839685872197,0.0026223339955322444,0.002628166985232383,0.0026764170033857226,0.0026917500072158873,0.0026505503919906914,2.805286048400875e-05
+linkedlist,отсортированный,удаление,0.00025987502885982394,0.00026162504218518734,0.0002579580177552998,0.00026395899476483464,0.00025770795764401555,0.00026022500824183223,2.3452089690404486e-06
+hashtable,случайный,вставка,0.19747637503314763,0.1957802499528043,0.195026625005994,0.1953300409950316,0.1995006250217557,0.19662278320174664,0.001669692081198908
+hashtable,случайный,поиск,0.0007510409923270345,0.0007478750194422901,0.0007428750395774841,0.0007420409820042551,0.0007448329706676304,0.0007457330008037389,3.327822630240364e-06
+hashtable,случайный,удаление,0.00037333305226638913,0.0003679579822346568,0.0003666249685920775,0.000368500011973083,0.00036679196637123823,0.00036864159628748896,2.448879400144638e-06
+hashtable,отсортированный,вставка,0.19373183301649988,0.19131775002460927,0.20354575000237674,0.19244924996746704,0.19410508294822648,0.19502993319183587,0.004370349591521971
+hashtable,отсортированный,поиск,7.366598583757877e-05,7.358303992077708e-05,7.379200542345643e-05,7.329200161620975e-05,7.29589955881238e-05,7.345840567722917e-05,2.9900259428386626e-07
+hashtable,отсортированный,удаление,5.0292001105844975e-05,5.037500523030758e-05,5.124998278915882e-05,5.0540955271571875e-05,5.050003528594971e-05,5.059159593656659e-05,3.409075164884719e-07
+bst,случайный,вставка,0.012036708008963615,0.011527249997016042,0.011410709004849195,0.011799749976489693,0.011473792023025453,0.011649641802068799,0.00023466763426973204
+bst,случайный,поиск,6.741698598489165e-05,8.07500327937305e-05,6.450002547353506e-05,6.416701944544911e-05,6.570800906047225e-05,6.850841455161572e-05,6.225842896923898e-06
+bst,случайный,удаление,5.729199619963765e-05,5.966599564999342e-05,5.4165953770279884e-05,5.4958974942564964e-05,5.529198097065091e-05,5.627498030662537e-05,1.9839081193124104e-06
+bst,отсортированный,вставка,3.063095625024289,3.0107702090172097,3.0406965000438504,2.9900419160258025,3.014387540984899,3.02379835821921,0.025407148276338564
+bst,отсортированный,поиск,0.0002975420211441815,0.0002921670093201101,0.00029941595857962966,0.0002905830042436719,0.00029925000853836536,0.0002957916003651917,3.6993963362568915e-06
+bst,отсортированный,удаление,0.0003683330141939223,0.00036570901283994317,0.00037129101110622287,0.0003595000016503036,0.0003665830008685589,0.00036628320813179014,3.891304706952938e-06